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    “燃烧与流动的相互作用研讨会”在上海召开

    日期 2013-11-20   来源:工程与材料科学部   作者:刘涛 纪军 吕兴才  【 】   【打印】   【关闭

    第15期
    (总第656期)

      发动机是国防、交通、能源动力等领域的基础装备。我国在航空航天吸气式推进系统、无人机发动机、车用内燃机、舰船动力等与国际先进水平有较大差距,成为国防装备和相关产业的发展的瓶颈,其中关键瓶颈技术之一是对发动机燃烧基础理论研究较为薄弱,缺乏基础理论方面的支撑。随着随发动机高强化、高效率、超低排放的要求,燃烧与流动的相互作用和极端条件下的燃烧成为理论上急需突破的两个核心关键科学问题。

      国家自然科学基金委工程与材料科学部、数理科学部在上海交通大学举办了“先进发动机燃烧关键基础科学问题——燃烧与流动相互作用”的研讨会,基金委工程三处和数理学部力学处负责人、以及全国相关科研院所、高校以及企业的专家共计80余人参加了会议。与会代表围绕发动机燃烧与流动相互作用、极端条件下燃烧规律与控制着两个主题进行了的国内外研究现状、关键科学问题、科学目标、重点资助方向、交叉学科研究模式等问题展开了充分讨论,就燃烧与流动的相互作用和极端条件下的燃烧其各自的核心科学问题、科学目标等达成了基本共识。与会专家通过交流研讨,提出了如下的科学目标和核心科学问题:

      一、 科学目标

      针对发动机燃烧与流动过程所的具有高速、强非定常、强非平衡等特性,以试验手段、高保真数值模拟、先进激光测量为手段,系统深入开展液体燃料两相液雾流动机理与建模、湍流火焰的稳定性与传播,揭示全燃烧历程范围内的燃烧与流动相互影响与作用机制,实现燃烧过程流场、温度场、反应物/产物/关键中间物质的激光测量,结合燃料设计等多种手段,最终实现发动机燃烧与流动的精确控制。

      针对不同发动机的特殊工况和极端条件,精确解析定常燃烧与非定常燃烧的起始及控制机制,准确把握近可燃极限下的燃烧特征,解决燃烧不稳定性的产生机理和控制方法,揭示超燃发动机、爆震(爆轰)发动机、内燃机等的特殊基础科学问题,为这些发动机的高强化设计与应用奠定理论基础。

      实现燃烧基础研究——燃烧热力学、气动力学、化学动力学的多学科交叉,形成我国较为完善的基础研究格局,大幅度提升燃烧领域的自主创新能力,建设高水平燃烧基础研究队伍,支撑国家核心科技创新。

      二、 核心科学问题

      (一)燃烧与流动相互作用

      1. 液体燃料两相液雾流动机理与建模研究

      2. 湍流火焰稳定、传播和火焰动力学机理研究

      3. 湍流燃烧控制

      4. 燃烧与流动的数值模拟

      5. 湍流燃烧的激光测量与诊断

      (二)极端条件下燃烧规律及其调控机制

      1. 超声速燃烧

      2. 燃烧不稳定性问题

      3. 爆震(爆轰)发动机

      4. 超燃冲压发动机

      5. 内燃机燃烧

      与会专家一致认为,下一代先进发动机的燃烧与流动的相互作用、极端情况下的燃烧研究立足国际科学发展前沿、瞄准国家需求和国防建设,对促工程热物理、气动力学、能源动力等学科的发展和多学科交叉融合,培养一批高水平的复合型人才具有重要作用,也能够为前沿科学研究和国防重大需求提供进一步的基础理论支撑。




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